Finite Element Analysis of Small Acoustic Filters for Hearing Protection Device

청각보호구용 소형 음향필터의 유한요소해석

The noise induced hearing loss, which is one type of the hearing losses, is well known occupational diseases. The prevention of the noise induced hearing loss is very important, because it is unrecoverable. There are some kinds of devices for hearing protection, and those are effective in preventing the noise induced hearing loss. However, people often resist the use of hearing protection devices because they have some difficulties during conversation in wearing the devices. To solve the problem, a small acoustic filter can be used for a hearing protection device. In this paper, we designed several kinds of small acoustic filters and analyzed the characteristics of designed small acoustic filters using Finite Element Analysis (FEA). From FEA results, we proved the characteristics of designed small acoustic filters which vary according to length and diameter. And we found out that the general tendencies of modeled filters using FEA are same as acoustic experiment results of designed filters.

가장 흔한 직업병 중의 하나인 소음성 난청은 알려진 치료법이 없기 때문에 예방하는 것이 매우 중요하다. 청각보호를 위한 다양한 종류의 청각보호구가 시판되고 있으며 청각보호에도 효과가 있는 것으로 알려져 있지만, 착용 시 발생하는 의사소통의 어려움으로 인하여 많은 사용자들이 착용을 꺼리게 된다. 이러한 의사소통의 문제점을 해결하기 위해 음관의 형태를 변화시켜 소형 음향필터를 사용할 수 있다. 본 논문에서는 소형 음향필터들을 설계하였고 이의 특성을 유한요소해석을 통하여 분석하였다. 유한요소해석의 결과로써 길이와 직경에 따라 설계된 소형 음향필터의 특성을 확인하였다. 그리고 유한요소해석을 이용한 필터 모델의 일반적인 추세와 설계된 필터들의 음향적 실험과 일치함을 확인하였다.